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第20讲　电路 闭合电路欧姆定律
1、理解和学握闭合电路欧姆定律。
2、会利用闭合电路欧姆定律处理有关功率、动态分析、含容电路和故障分析等问题。
考点一　电路的动态分析
1．闭合电路欧姆定律的公式
2．路端电压U与电流I的关系
图1
(1)关系式：U＝E－Ir.
(2)U－I图象如图1所示．
①当电路断路即I＝0时，纵坐标的截距为电源电动势．
②当外电路短路即U＝0时，横坐标的截距为短路电流．
③图线的斜率的绝对值为电源的内阻．
3．电路动态分析的方法
(1)程序法：电路结构的变化→R的变化→→→U端的变化→固定支路→.
(2)极限法：即因滑动变阻器滑片滑动引起的电路变化问题，可将滑动变阻器的滑动端分别滑至两个极端去讨论．
考点二　电路中的功率及效率问题
1．电源的总功率
(1)任意电路：P总＝IE＝IU外＋IU内＝P出＋P内．
(2)纯电阻电路：P总＝I2(R＋r)＝.
2．电源内部消耗的功率：P内＝I2r＝IU内＝P总－P出．
3．电源的输出功率
(1)任意电路：P出＝IU＝IE－I2r＝P总－P内．
(2)纯电阻电路：P出＝I2R＝＝.
(3)纯电阻电路中输出功率随R的变化关系
①当R＝r时，电源的输出功率最大为Pm＝.
②当R>r时，随着R的增大输出功率越来越小．
③当R④当P出⑤P出与R的关系如图所示．
4．电源的效率
(1)任意电路：η＝×100%＝×100%.
(2)纯电阻电路：η＝×100%＝×100%
因此在纯电阻电路中R越大，η越大；当R＝r时，电源有最大输出功率，效率仅为50%.
考点三　电路故障问题
1．故障特点
(1)断路特点：表现为路端电压不为零而电流为零．
(2)短路特点：用电器或电阻发生短路，表现为有电流通过电路但它两端电压为零．
2．检查方法
(1)电压表检测：如果电压表示数为零，则说明可能在并联路段之外有断路，或并联路段短路．
(2)电流表检测：当电路中接有电源时，可用电流表测量各部分电路上的电流，通过对电流值的分析，可以确定故障的位置．在运用电流表检测时，一定要注意电流表的极性和量程．
(3)欧姆表检测：当测量值很大时，表示该处断路，当测量值很小或为零时，表示该处短路．在运用欧姆表检测时，电路一定要切断电源．
(4)假设法：将整个电路划分为若干部分，然后逐一假设某部分电路发生某种故障，运用闭合电路或部分电路的欧姆定律进行推理．
考点四　电源和电阻U－I图象的比较
图象上的特征 物理意义
电源U－I图象 电阻U－I图象
图形
图象表述的物理量变化关系 电源的路端电压随电路电流的变化关系 电阻两端电压随电阻中的电流的变化关系
图线与坐标轴交点 与纵轴交点表示电源电动势E，与横轴交点表示短路电流 过坐标轴原点，表示没有电压时电流为零
图线上每一点坐标的乘积UI 表示电源的输出功率 表示电阻消耗的功率
图线上每一点对应的U、I比值 表示外电阻的大小，不同点对应的外电阻大小不同 每一点对应的比值均等大，表示此电阻的大小不变
图线斜率的 绝对值大小 内电阻r 电阻大小
考点五　含电容器电路的分析
1．电路的简化：不分析电容器的充、放电过程时，把电容器所处的支路视为断路，简化电路时可以去掉，求电荷量时再在相应位置补上．
2．电路稳定时电容器的处理方法：电路稳定后，与电容器串联的电路中没有电流，同支路的电阻相当于导线，即电阻不起降低电压的作用，与电容器串联的电阻视为等势体．电容器的电压为与之并联的电阻两端的电压．
3．电容器所带电荷量的变化的计算：(1)如果变化前后极板带电的电性相同，那么通过所连导线的电荷量等于初、末状态电容器所带电荷量之差；(2)如果变化前后极板带电的电性相反，那么通过所连导线的电荷量等于初、末状态电容器所带电荷量之和．
图1为某声敏电阻的阻值R随声音强度L（单位：dB）变化关系的图像，某同学利用该声敏电阻制作了声音强度检测装置，其简化电路如图2所示。电源电动势，内阻，电阻中的一个是定值电阻，另一个是声敏电阻。已知定值电阻的阻值为10Ω，电压表的量程为0~3V，声音强度越大，电压表的示数也越大。下列说法正确的是（　　）
A．电压表的示数为2.5V时，声音强度为20dB
B．该电路能测量的最大声音强度为120dB
C．该电路中声敏电阻的最大功率可达8W
D．若换用阻值更小的定值电阻，则电路能测量的最大声音强度将变大
人体中的脂肪因缺乏自由电子或离子，不容易导电，某脂肪测量仪的工作原理是根据人体等效电阻阻值的大小来判断脂肪所占比例的高低，简化电路如图所示，其中定值电阻与人体等效电阻的阻值相差不大。下列说法正确的是（　　）
A．脂肪所占比例低者对应的电压表的示数较大
B．脂肪所占比例高者对应的电流表的示数较小
C．脂肪所占比例低者对应的电源内阻消耗的功率较小
D．脂肪所占比例高者对应的电源消耗的总功率较大
锂电池体积小、容量大、电压稳定，在手机中广泛应用。它主要依靠锂离子在正极（含锂化合物）和负极（碳材料）之间移动来工作，其原理如图所示。若某款手机锂电池的电动势3.7V，电池容量4000mA·h，正常通话电流400mA，则（　　）
A．正常通话时，电池输出的功率为1.48W
B．电池充满电后，手机能正常通话2.7h
C．图示状态是电池放电状态
D．负极积累的锂离子越多，电池存储的电能越少
某智能锁利用超级电容器作为待用电源，其简化电路如图所示。主电源正常工作时（开关S闭合），智能锁的输入电压为6V；当主电源断电（开关S断开），则启用备用电源，智能锁在输入电压降至4.5V时会发出低电压警报。该电容器的电容为1F，及是电路中的小电阻，下列说法正确的是（ ）
A．正常工作时，电容器储存电量为6C
B．断电前后，流经智能锁的电流方向相反
C．阻值越大，当主电源断电后，电容器放电时间一定越短
D．从主电源断电后至智能锁发出低电压警报，流经智能锁的电量为1.5C
某同学自制电子秤的原理示意图如图所示。托盘与金属弹簧相连，滑动变阻器R的滑动端与弹簧上端连接。当托盘中没有放物体时，滑片恰好指在变阻器的最上端，此时电压表示数为0.设变阻器总电阻为R，总长度为l，电源电动势为E，内阻为r，限流电阻阻值为R0，弹簧劲度系数为k，重力加速度为g。忽略弹簧的电阻、托盘与弹簧的质量及一切阻力，电压表示数未超过量程。下列说法正确的是（　　）
A．该电子秤能够称量的物体最大质量为
B．电压表的示数能够达到的最大值为
C．电压表示数为U时，物体的质量为
D．电压表示数为U时，物体的质量为
如图所示为一个加速度计的原理图。滑块可沿光滑杆移动，滑块两侧与两根相同的轻弹簧连接；固定在滑块上的滑动片M下端与滑动变阻器R接触良好，且不计摩擦；两个电源的电动势E相同，内阻不计。两弹簧处于原长时，M位于R的中点，理想电压表的示数为0。当P端电势高于Q端时，电压表示数为正。将加速度计固定在水平运动的被测物体上，则下列说法正确的是（　　）
A．若M位于R的中点右侧，P端电势低于Q端
B．若电压表示数为负时，则物体速度方向向右
C．电压表的示数随物体加速度的增大而增大，且成正比
D．若物体向右匀加速运动，则电压表示数为负，则示数均匀增加
某同学设计了一种基于平行板电容器的湿度传感器，用于检测环境湿度变化。其原理如图所示，电容器下极板固定，上极板通过吸湿材料与支架连接，可随湿度变化上下移动。闭合开关，已知当环境湿度增加时，吸湿材料体积膨胀，反之体积缩小，从而改变极板间距。已知电源电动势为，内阻为，滑动变阻器最大阻值为，灵敏电流计G可检测微小电流。下列说法正确的是（　　）
A．环境湿度升高时，极板间电场强度不变
B．滑动变阻器滑片向下滑动时，电流计中将通过从a到b的电流
C．保持滑动变阻器接入电路阻值不变，若流经电流计电流方向为从a到b，说明环境湿度升高
D．断开开关后，电流计上会有从b到a的短暂电流
某同学设计了一个测量压力的电子秤，电路图如图所示，压敏电阻会随秤台上所受压力的变大而线性变小，G是由理想电流表改装而成的指针式测力显示器，是定值电阻，电源电动势为，内阻r（），当压力变大时（　　）
A．电流计示数随压力大小变化而线性变化
B．电容器放电
C．电源的输出功率变大
D．电源的效率变大
题型1闭合电路伏安特性曲线
如图所示，直线a、b分别为电源A、B的图线，曲线c为某小灯泡L的图线的一部分，三线交于一点P。小灯泡L分别直接与电源A、B构成回路甲、乙，下列说法正确的是（　　）
A．A的内阻小于B的内阻
B．小灯泡的电阻随电压增大而减小
C．两回路中电源的输出功率相等
D．回路甲中电源的输出功率为最大输出功率
回路甲分析可知
将卫星送入预定轨道后。卫星两翼的太阳能电池板把太阳能转化为电能供卫星使用。如图所示，图线a是太阳能电池在某光照强度下路端电压U和电流I的关系图像(电池内阻不是常量)，图线b是某电阻R的U -I图像。在该光照强度下将它们组成闭合回路时，则（　　）

A．电源的电动势为E＝5 V
B．电阻两端的电压为U＝4 V
C．电阻的电流为I＝0.4 A
D．硅光电池的内阻为5 Ω
如图所示，直线A、B分别为电源a、b的路端电压与电源电流的关系图像，将一定值电阻分别接到a、b两电源上，功率相等。则（　　）

A．电源a、b效率相同
B．电源a的内阻更大
C．若将定值电阻换为大于的电阻，电源b的输出功率大于电源a的输出功率
D．若将定值电阻换为小于的电阻，电源b的功率大于电源a的功率
题型2闭合电路的功率问题
如图甲所示的电路中，定值电阻。白炽灯泡的伏安特性曲线如图乙所示。电源电动势，内阻不计。当开关S断开时，灯泡消耗的实际电功率为，则开关闭合后，灯泡消耗的实际功率约为（　　）
A． B． C． D．
太阳能电池板在光照时将光能转化为电能即为光伏发电。太阳能电池板作为电源，其路端电压与干路电流的关系如图中的曲线所示，太阳能电池板负载的U-I图线为图中倾斜直线。当太阳能电池板给负载供电时，下列说法正确的是（　　）
A．太阳能电池板的效率约为50%
B．太阳能电池板的输出功率约为
C．太阳能电池板的内阻约为1kΩ
D．太阳能电池板的内阻消耗的功率约为1.8W
测量体脂率的仪器如图A所示，其原理是根据人体电阻的大小来判断脂肪所占比例（体液中含有钠离子、钾离子等，葡脂肪不容易导电），模拟电路如图B所示。测量时，先闭合开关S，测试者两手分握两导电手柄，对于体重体型相近的两人中脂肪含量比例相对较低者，则（　　）
A．电阻R1消耗的功率较小
B．电源的输出功率较小
C．电源的效率较小
D．不同人测量的电压表示数差值与电流表示数差值的比值等于电源内阻r
题型3电路的动态分析问题
在如图所示电路中，电源内阻不可忽略。开关S闭合后，在滑动变阻器R2的滑动端由a向b缓慢滑动的过程中（　　）
A．电压表的示数增大，电流表的示数减小
B．电压表的示数减小，电流表的示数减小
C．电容器C所带电荷量减小
D．电容器C所带电荷量增大
如图，电路中定值电阻阻值R大于电源内阻阻值r。闭合开关K，将滑动变阻器的滑片从最左侧开始缓慢向右滑动，理想电压表V1、V2、V3示数变化量的绝对值分别为、、，理想电流表A示数变化量的绝对值为，则下列说法正确的是（　　）
A．A的示数先减小后增大 B．V2的示数先减小后增大
C．与的比值大于r小于R D．滑片从最左端滑到正中央位置过程小于
在如图所示的电路中，电源电动势为E，内阻为r，闭合开关S，在滑动变阻器。的滑片向下滑动的过程中，关于电压表和电流表示数的变化情况的判断中正确的是（ ）
A．电压表示数不变 B．电流表示数减小
C．电源总功率增大 D．电源内阻消耗的电功率减小
题型4生活科技中的电路动态分析
在如图所示的电路中为压敏电阻，施加在压敏电阻表面的压力越大，其阻值越小；为定值电阻，电流表为理想电流表，电源电动势恒定不变。现增大压力，则（　　）
A．电流表示数减小 B．两端电压减小
C．电流通过的发热功率变大 D．电流通过的发热功率不变
(24-25高三上·辽宁沈阳第二十中学·三模)压敏电阻的阻值会随所受压力的增大而减小，某同学利用压敏电阻设计了如图甲所示电路，将压敏电阻平放在电梯内，受压面朝上，在其上表面放一绝缘物块，电梯静止时电压表示数为，若在某个运动过程中，电压表的示数变化如图乙所示，下列说法正确的是（　　）
A．时间内电源的总功率变大 B．时间内物块处于超重状态
C．时间内电梯匀速运动 D．时间内物块处于失重状态
图示为一种自动测定油箱内油面高度的装置，装置中金属杠杆的一端接浮标（浮标与杠杆绝缘），另一端的触点P接滑动变阻器R，油量表由电流表改装而成。当汽车加油时，油箱内油面上升过程中，下列说法正确的是（　　）

A．电路中电流减小 B．两端电压减小
C．整个电路消耗的功率增大 D．电源输出功率一定增大
题型5含容电路中的物理量的变化和计算
如图所示，电源电动势为E，内阻不计，定值电阻的阻值分别为、，电容器的电容为C。闭合开关S，电路稳定后（　　）
A．通过电阻的电流为零
B．电容器所带电荷量为
C．断开S的瞬间，通过电阻的电流为
D．断开S后，通过电阻的电荷量为
如图，电路中电源电动势8V、内阻0.5Ω， 电流表内阻不计，R为定值电阻，M为电动机，P、Q两极板正对，间距为d。闭合开关S、S1电流表示数为3.2A，电子从P板以速度 v 垂直于极板射出，恰能到达两极板中央。再将S2闭合，稳定后电流表示数为4A。下列说法正确的是（　　）
A．电动机M的输出功率为6W
B．电动机M的绕线电阻为6Ω
C．定值电阻 R 消耗的功率减小18W
D．再让电子从P板以速度2v 垂直于极板射出，能到达Q板
如图所示电路中，电源电动势、内阻，定值电阻，电阻箱的阻值调到，滑动变阻器接入电路的阻值为，平行板电容器的电容，单刀双掷开关S与触点1连接。下列说法正确的是（　　）
A．若仅将的滑片向上滑动，电源效率增大
B．若仅将的滑片向上滑动，消耗的电功率增大
C．若仅将的阻值调大，电容器两极板间的电势差增大
D．若仅将开关S由触点1拨向触点2，通过的电荷量为：
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21世纪教育网(www.21cnjy.com)第20讲　电路 闭合电路欧姆定律
1、理解和学握闭合电路欧姆定律。
2、会利用闭合电路欧姆定律处理有关功率、动态分析、含容电路和故障分析等问题。
考点一　电路的动态分析
1．闭合电路欧姆定律的公式
2．路端电压U与电流I的关系
图1
(1)关系式：U＝E－Ir.
(2)U－I图象如图1所示．
①当电路断路即I＝0时，纵坐标的截距为电源电动势．
②当外电路短路即U＝0时，横坐标的截距为短路电流．
③图线的斜率的绝对值为电源的内阻．
3．电路动态分析的方法
(1)程序法：电路结构的变化→R的变化→→→U端的变化→固定支路→.
(2)极限法：即因滑动变阻器滑片滑动引起的电路变化问题，可将滑动变阻器的滑动端分别滑至两个极端去讨论．
考点二　电路中的功率及效率问题
1．电源的总功率
(1)任意电路：P总＝IE＝IU外＋IU内＝P出＋P内．
(2)纯电阻电路：P总＝I2(R＋r)＝.
2．电源内部消耗的功率：P内＝I2r＝IU内＝P总－P出．
3．电源的输出功率
(1)任意电路：P出＝IU＝IE－I2r＝P总－P内．
(2)纯电阻电路：P出＝I2R＝＝.
(3)纯电阻电路中输出功率随R的变化关系
①当R＝r时，电源的输出功率最大为Pm＝.
②当R>r时，随着R的增大输出功率越来越小．
③当R④当P出⑤P出与R的关系如图所示．
4．电源的效率
(1)任意电路：η＝×100%＝×100%.
(2)纯电阻电路：η＝×100%＝×100%
因此在纯电阻电路中R越大，η越大；当R＝r时，电源有最大输出功率，效率仅为50%.
考点三　电路故障问题
1．故障特点
(1)断路特点：表现为路端电压不为零而电流为零．
(2)短路特点：用电器或电阻发生短路，表现为有电流通过电路但它两端电压为零．
2．检查方法
(1)电压表检测：如果电压表示数为零，则说明可能在并联路段之外有断路，或并联路段短路．
(2)电流表检测：当电路中接有电源时，可用电流表测量各部分电路上的电流，通过对电流值的分析，可以确定故障的位置．在运用电流表检测时，一定要注意电流表的极性和量程．
(3)欧姆表检测：当测量值很大时，表示该处断路，当测量值很小或为零时，表示该处短路．在运用欧姆表检测时，电路一定要切断电源．
(4)假设法：将整个电路划分为若干部分，然后逐一假设某部分电路发生某种故障，运用闭合电路或部分电路的欧姆定律进行推理．
考点四　电源和电阻U－I图象的比较
图象上的特征 物理意义
电源U－I图象 电阻U－I图象
图形
图象表述的物理量变化关系 电源的路端电压随电路电流的变化关系 电阻两端电压随电阻中的电流的变化关系
图线与坐标轴交点 与纵轴交点表示电源电动势E，与横轴交点表示短路电流 过坐标轴原点，表示没有电压时电流为零
图线上每一点坐标的乘积UI 表示电源的输出功率 表示电阻消耗的功率
图线上每一点对应的U、I比值 表示外电阻的大小，不同点对应的外电阻大小不同 每一点对应的比值均等大，表示此电阻的大小不变
图线斜率的 绝对值大小 内电阻r 电阻大小
考点五　含电容器电路的分析
1．电路的简化：不分析电容器的充、放电过程时，把电容器所处的支路视为断路，简化电路时可以去掉，求电荷量时再在相应位置补上．
2．电路稳定时电容器的处理方法：电路稳定后，与电容器串联的电路中没有电流，同支路的电阻相当于导线，即电阻不起降低电压的作用，与电容器串联的电阻视为等势体．电容器的电压为与之并联的电阻两端的电压．
3．电容器所带电荷量的变化的计算：(1)如果变化前后极板带电的电性相同，那么通过所连导线的电荷量等于初、末状态电容器所带电荷量之差；(2)如果变化前后极板带电的电性相反，那么通过所连导线的电荷量等于初、末状态电容器所带电荷量之和．
图1为某声敏电阻的阻值R随声音强度L（单位：dB）变化关系的图像，某同学利用该声敏电阻制作了声音强度检测装置，其简化电路如图2所示。电源电动势，内阻，电阻中的一个是定值电阻，另一个是声敏电阻。已知定值电阻的阻值为10Ω，电压表的量程为0~3V，声音强度越大，电压表的示数也越大。下列说法正确的是（　　）
A．电压表的示数为2.5V时，声音强度为20dB
B．该电路能测量的最大声音强度为120dB
C．该电路中声敏电阻的最大功率可达8W
D．若换用阻值更小的定值电阻，则电路能测量的最大声音强度将变大
【答案】D
【来源】2025届北京市昌平区高三下学期二模物理试卷
【详解】A．根据题意可知声音强度越大，声敏电阻的阻值越小。电压表的示数也越大，结合串联电路，电阻越大分压越大可知是声敏电阻，是定值电阻，电压表的示数为2.5V时，流过电路的电流
声敏电阻的阻值
代入数据可得
结合图1可知声音强度为80dB，故A错误；
B．电压表的量程为0~3V，则电路中的最大电流
声敏电阻的最小阻值
代入数据可得
结合图1可知声音强度大于120dB，故B错误；
C．将等效为电源内阻，的功率
整理可得
当阻值越接近时，功率越大，根据以上分析可知当电压表示数为3V时，的功率最大为
代入数据可得
故C错误；
D．电压表的示数
电压表量程不变，若换用阻值更小的定值电阻，则光敏电阻的最小值变小，结合图1可知声音强度变大，即电路能测量的最大声音强度将变大，故D正确。
故选D。
人体中的脂肪因缺乏自由电子或离子，不容易导电，某脂肪测量仪的工作原理是根据人体等效电阻阻值的大小来判断脂肪所占比例的高低，简化电路如图所示，其中定值电阻与人体等效电阻的阻值相差不大。下列说法正确的是（　　）
A．脂肪所占比例低者对应的电压表的示数较大
B．脂肪所占比例高者对应的电流表的示数较小
C．脂肪所占比例低者对应的电源内阻消耗的功率较小
D．脂肪所占比例高者对应的电源消耗的总功率较大
【答案】B
【来源】2025届北京市东城区高三下学期二模物理试卷
【详解】A．题意知人体脂肪缺乏等效电阻变小，脂肪所占比例低者等效电阻较小，根据闭合电路欧姆定律可得
可知电流较大，则电压表示数
可知U较小，故A错误；
B．脂肪所占比例高者等效电阻较大，根据闭合电路欧姆定律可知电流较小，电流表的示数较小，故B正确；
C．脂肪所占比例低者对应的电流较大，根据
可知电源内阻消耗的功率较大，故C错误；
D．脂肪所占比例高者对应的电流较小，根据
可知电源消耗的总功率较小，故D错误。
故选B。
锂电池体积小、容量大、电压稳定，在手机中广泛应用。它主要依靠锂离子在正极（含锂化合物）和负极（碳材料）之间移动来工作，其原理如图所示。若某款手机锂电池的电动势3.7V，电池容量4000mA·h，正常通话电流400mA，则（　　）
A．正常通话时，电池输出的功率为1.48W
B．电池充满电后，手机能正常通话2.7h
C．图示状态是电池放电状态
D．负极积累的锂离子越多，电池存储的电能越少
【答案】C
【来源】2025届浙江省北斗星盟高三下学期三模物理试题
【详解】A．正常通话时，电池的总功率为
由于存在一定的内阻，所以电池输出的功率小于1.48W，故A错误；
B．电池充满电后，手机能正常通话时间为
故B错误；
C．图示状态锂离子从电池负极到正极，即为电池内部的电流方向，故处于放电状态，故C正确；
D．负极积累的锂离子越多，电池中充入的电荷量也就越多，存储的电能越多，故D错误。
故选C。
某智能锁利用超级电容器作为待用电源，其简化电路如图所示。主电源正常工作时（开关S闭合），智能锁的输入电压为6V；当主电源断电（开关S断开），则启用备用电源，智能锁在输入电压降至4.5V时会发出低电压警报。该电容器的电容为1F，及是电路中的小电阻，下列说法正确的是（ ）
A．正常工作时，电容器储存电量为6C
B．断电前后，流经智能锁的电流方向相反
C．阻值越大，当主电源断电后，电容器放电时间一定越短
D．从主电源断电后至智能锁发出低电压警报，流经智能锁的电量为1.5C
【答案】A
【来源】2025届广东省汕头市高三下学期二模物理试题
【详解】A．正常工作时，由图可知，电容器与智能锁并联，电阻相当于导线作用，没有电压；故电容器两端的电压等于智能锁的输入电压，即为6V，根据
故A正确；
B．断电前，由主电源对智能锁供电，电流方向由上到下；主电源也对电容器供电，电容器上端为正极，下端为负极；断电后，由电容器对智能锁供电，电流方向由上到下，所以断电前后，流经智能锁的电流方向相同，故B错误；
C．当主电源断电后，电容器放电，阻值越大，回路中的电流越小，因电容器储存的总电量是一个定值，根据
可知电容器放电时间越长，故C错误；
D．当电容器放电时，电阻与智能锁串联，所以当智能锁在输入电压降至4.5V时会发出低电压警报，此时电阻两端也有电压，故此时电容器两端的电压大于4.5V而小于6V，所以电容器变化的电压小于1.5V，根据
可知流经智能锁的电量小于1.5C，故D错误。
故选A。
某同学自制电子秤的原理示意图如图所示。托盘与金属弹簧相连，滑动变阻器R的滑动端与弹簧上端连接。当托盘中没有放物体时，滑片恰好指在变阻器的最上端，此时电压表示数为0.设变阻器总电阻为R，总长度为l，电源电动势为E，内阻为r，限流电阻阻值为R0，弹簧劲度系数为k，重力加速度为g。忽略弹簧的电阻、托盘与弹簧的质量及一切阻力，电压表示数未超过量程。下列说法正确的是（　　）
A．该电子秤能够称量的物体最大质量为
B．电压表的示数能够达到的最大值为
C．电压表示数为U时，物体的质量为
D．电压表示数为U时，物体的质量为
【答案】C
【来源】2025届北京市西城区高三下学期统一测试（一模）物理试卷
【详解】A．当指针指到R的最下端时所称的质量最大，则
解得该电子秤能够称量的物体最大质量为
选项A错误；
B．当指针指到R的最下端时电压表的示数能够达到的最大值，则
选项B错误；
CD．电压表示数为U时，指针到R上端电阻为R1，则
弹簧压缩量
则
解得物体的质量为
选项C正确，D错误。
故选C。
如图所示为一个加速度计的原理图。滑块可沿光滑杆移动，滑块两侧与两根相同的轻弹簧连接；固定在滑块上的滑动片M下端与滑动变阻器R接触良好，且不计摩擦；两个电源的电动势E相同，内阻不计。两弹簧处于原长时，M位于R的中点，理想电压表的示数为0。当P端电势高于Q端时，电压表示数为正。将加速度计固定在水平运动的被测物体上，则下列说法正确的是（　　）
A．若M位于R的中点右侧，P端电势低于Q端
B．若电压表示数为负时，则物体速度方向向右
C．电压表的示数随物体加速度的增大而增大，且成正比
D．若物体向右匀加速运动，则电压表示数为负，则示数均匀增加
【答案】C
【来源】2025届北京市第四中学顺义区分校高三零模物理试卷
【详解】A．沿电流方向电势逐渐降低，由图可知通过电阻R的电流方向是向左的，所以若M位于R的中点右侧，P点电势升高，所以P端电势高于Q端，故A错误；
B．若电压表示数为负，说明P端电势低于Q端，则M位于中点的左侧，左边的弹簧被压缩，右边的弹簧被拉伸，滑块受合力方向向右，即物体加速度方向向右，所以物体有可能向右加速运动，也有可能向左减速运动，故B错误；
C．物体的加速度越大，M偏离中点的位置就越远，相对PQ两端的电势差就越大，通过电阻的电流的恒定的，则M点和中点之间的电阻也越大，且M点与中点的电阻大小与M点到中点的距离成正比，根据可知，电压表的示数随物体加速度的增大而增大，且成正比，故C正确；
D．由上面B的分析可知，若物体向右匀加速运动，电压表的示数为负，因为加速度是恒定的，所以示数也是恒定的，故D错误。
故选C。
某同学设计了一种基于平行板电容器的湿度传感器，用于检测环境湿度变化。其原理如图所示，电容器下极板固定，上极板通过吸湿材料与支架连接，可随湿度变化上下移动。闭合开关，已知当环境湿度增加时，吸湿材料体积膨胀，反之体积缩小，从而改变极板间距。已知电源电动势为，内阻为，滑动变阻器最大阻值为，灵敏电流计G可检测微小电流。下列说法正确的是（　　）
A．环境湿度升高时，极板间电场强度不变
B．滑动变阻器滑片向下滑动时，电流计中将通过从a到b的电流
C．保持滑动变阻器接入电路阻值不变，若流经电流计电流方向为从a到b，说明环境湿度升高
D．断开开关后，电流计上会有从b到a的短暂电流
【答案】B
【来源】2025届黑龙江省哈尔滨市阿城区第一中学校高三下学期第二次模拟物理试卷
【详解】A．环境湿度升高时，吸湿材料膨胀，极板间距减小
由于电源保持电压恒定（滑动变阻器未调节），根据电场强度
由于减小，增大，故A错误；
B．滑动变阻器滑片向下滑动时，接入电路的阻值减小，电路总电阻减小
电源电动势恒定，由闭合电路欧姆定律
知电流增大，电容器两端电压
当增大时，减小
因此电容器工作电压降低，电容器放电，则电流从a向b，故B正确；
C．若电流计示数为从a到b，说明电容器放电，则电容减小，增大
说明湿度降低，故C错误。
D．断开开关后，电容器放电，流经电流表电流从a到b，故D错误。
故选B。
某同学设计了一个测量压力的电子秤，电路图如图所示，压敏电阻会随秤台上所受压力的变大而线性变小，G是由理想电流表改装而成的指针式测力显示器，是定值电阻，电源电动势为，内阻r（），当压力变大时（　　）
A．电流计示数随压力大小变化而线性变化
B．电容器放电
C．电源的输出功率变大
D．电源的效率变大
【答案】C
【来源】2025届四川省遂宁市射洪中学校高三下学期二模物理试题
【详解】A．根据闭电路欧姆定律可得电流计示数为
由题意可知压敏电阻随压力大小变化而线性变化，则电流计示数随压力大小变化而非线性变化，故A错误；
B．当压力变大时，压敏电阻阻值减小，则电路总电阻减小，根据闭合电路欧姆定律可知，电路总电流增大，路端电压减小；则定值电阻两端电压增大，电容器两端电压增大，电容器所带电荷量增大，电容器充电，故B错误；
C．电源的输出功率为
可知当外电阻等于内阻时，电源的输出功率最大；而，且外电阻减小，所以电源的输出功率变大，故C正确；
D．电源的效率为
由于外电阻减小，所以电源的效率变小，故D错误。
故选C。
题型1闭合电路伏安特性曲线
如图所示，直线a、b分别为电源A、B的图线，曲线c为某小灯泡L的图线的一部分，三线交于一点P。小灯泡L分别直接与电源A、B构成回路甲、乙，下列说法正确的是（　　）
A．A的内阻小于B的内阻
B．小灯泡的电阻随电压增大而减小
C．两回路中电源的输出功率相等
D．回路甲中电源的输出功率为最大输出功率
【答案】C
【来源】山东省聊城市2024-2025学年高二上学期11月期中物理试题
【详解】A．电源的图线斜率的绝对值表示内阻，由图可知，直线a的斜率大，故A的内阻大于B的内阻，故A错误；
B．小灯泡的图线与原点连接的斜率表示电阻，由图可知，小灯泡的电阻随电压增大而增大，故B错误；
C．根据
由图可知，两回路中电源的输出电流和输出电压相等，则两回路中电源的输出功率相等，故C正确；
D．回路甲中电源的输出功率为
当时，为最大输出功率；对电源A
回路甲分析可知
可知
所以回路甲中电源的输出功率不是最大输出功率，故D错误。
故选C。
将卫星送入预定轨道后。卫星两翼的太阳能电池板把太阳能转化为电能供卫星使用。如图所示，图线a是太阳能电池在某光照强度下路端电压U和电流I的关系图像(电池内阻不是常量)，图线b是某电阻R的U -I图像。在该光照强度下将它们组成闭合回路时，则（　　）

A．电源的电动势为E＝5 V
B．电阻两端的电压为U＝4 V
C．电阻的电流为I＝0.4 A
D．硅光电池的内阻为5 Ω
【答案】D
【来源】2021届辽宁省高三下学期5月模拟物理试题
【详解】A．由闭合电路欧姆定律
得当I=0时，有
E=U
由图线a与纵轴的交点读出电源的电动势为
E=4V
故A错误；
BC．根据两图线交点处的状态可知，电阻两端的电压为
U=3V
电流为
I=0.2A
故BC错误；
D．此时太阳能电池的内阻为
故D正确。
故选D。
如图所示，直线A、B分别为电源a、b的路端电压与电源电流的关系图像，将一定值电阻分别接到a、b两电源上，功率相等。则（　　）

A．电源a、b效率相同
B．电源a的内阻更大
C．若将定值电阻换为大于的电阻，电源b的输出功率大于电源a的输出功率
D．若将定值电阻换为小于的电阻，电源b的功率大于电源a的功率
【答案】C
【来源】2023届江苏省镇江市高三下学期三模物理试题
【详解】B．由闭合电路欧姆定律
U=E-Ir
可知，图像与U轴的交点表示电动势，则a的电动势较小，图像的斜率的绝对值表示电源内阻
则a电源的内阻r较小，故B错误；
A．由于定值电阻分别接到a、b两电源上，功率相等，所以定值电阻两端的电压相等，即交点的纵坐标表示路端电压，由电源的效率
可知电源a效率高，故A错误；
C．电源的输出功率即定值电阻的功率，若将定值电阻换为大于的电阻，如图

图中的n图线与A、B图线的交点的乘积为电源的输出功率，由于图线n与图线B交点的电压与电流值均大于图线n与图线A交点的电压与电流值，即电源b的输出功率大于电源a的输出功率，故C正确；
D．电源的功率为，若将定值电阻换为小于的电阻，如图

图线l与图线A、B交点的电流值表示电路中的电流，可知定值电阻与电源a组成的闭合电路中的电流大，又电源a的电动势小，所以电源b的功率与电源a的功率大小无法比较，故D错误。
故选C。
题型2闭合电路的功率问题
如图甲所示的电路中，定值电阻。白炽灯泡的伏安特性曲线如图乙所示。电源电动势，内阻不计。当开关S断开时，灯泡消耗的实际电功率为，则开关闭合后，灯泡消耗的实际功率约为（　　）
A． B． C． D．
【答案】C
【来源】北京市朝阳区清华大学附属中学朝阳学校CACA2024-2025学年高三上学期12月尖子生测试物理试卷
【详解】当开关S断开时，灯泡消耗的实际电功率为，即电压电流的乘积为24W，根据乙图可知，电压为，电流为，根据闭合电路欧姆定律
解得
据题意，定值电阻，故
开关闭合后，电源和、构成一个新电源，此新电源电动势和内阻分别为
此新电源短路电流为
图中画出此新电源的图像，图像与白炽灯泡的伏安特性曲线交点即为灯泡的电压电流，分别为
，
灯泡消耗的实际功率
故选C。
太阳能电池板在光照时将光能转化为电能即为光伏发电。太阳能电池板作为电源，其路端电压与干路电流的关系如图中的曲线所示，太阳能电池板负载的U-I图线为图中倾斜直线。当太阳能电池板给负载供电时，下列说法正确的是（　　）
A．太阳能电池板的效率约为50%
B．太阳能电池板的输出功率约为
C．太阳能电池板的内阻约为1kΩ
D．太阳能电池板的内阻消耗的功率约为1.8W
【答案】B
【来源】2024届内蒙古赤峰市高三下学期一模模拟考试理科综合试题-高中物理
【详解】A．由图可知，太阳能电池板的电动势为2.80V，交点为负载工作时的电压和电流，则太阳能电池板负载两端电压为1.80V，则太阳能电池板的效率约为
故A错误；
B．由图可知，太阳能电池板负载两端电压为1.80V，电路中电流为1.80mA。则太阳能电池板的输出功率约为
故B正确；
CD．由闭合电路欧姆定律可知当太阳能电池板给负载供电时，太阳能电池板的内阻约为
太阳能电池板的内阻消耗的功率约为
故CD错误。
故选B。
测量体脂率的仪器如图A所示，其原理是根据人体电阻的大小来判断脂肪所占比例（体液中含有钠离子、钾离子等，葡脂肪不容易导电），模拟电路如图B所示。测量时，先闭合开关S，测试者两手分握两导电手柄，对于体重体型相近的两人中脂肪含量比例相对较低者，则（　　）
A．电阻R1消耗的功率较小
B．电源的输出功率较小
C．电源的效率较小
D．不同人测量的电压表示数差值与电流表示数差值的比值等于电源内阻r
【答案】C
【来源】2025届江西省九江市高三上学期第一次高考模拟统一考试物理试题
【详解】A．脂肪不容易导电，脂肪含量低者，人体电阻R越小，电流越大，则R1消耗的功率较大，故A错误；
B．根据电源的输出功率与外电阻的关系可知，当外电路电阻与电源内阻相等时，电源的输出功率达到最大，由于不能确定外电阻与电源内阻的关系，所以不能确定输出功率的变化，故B错误；
C．电源的效率为
人体电阻越小，外电阻越小，电源的效率越小，故C正确；
D．根据闭合电路欧姆定律可得
所以
故D错误。
故选C。
题型3电路的动态分析问题
在如图所示电路中，电源内阻不可忽略。开关S闭合后，在滑动变阻器R2的滑动端由a向b缓慢滑动的过程中（　　）
A．电压表的示数增大，电流表的示数减小
B．电压表的示数减小，电流表的示数减小
C．电容器C所带电荷量减小
D．电容器C所带电荷量增大
【答案】C
【来源】2025届北京市西城区北京师范大学第二附属中学高三下学期统练四物理试题
【详解】滑动变阻器R2的滑动端由a向b缓慢滑动的过程中，R2阻值减小，总电阻减小，总电流变大，则电流表示数变大，R1和内阻r上的电压变大，则R2两端电压减小，则电容器两板间电压减小，电压表读数减小，根据Q=CU可知，电容器带电量减小。
故选C。
如图，电路中定值电阻阻值R大于电源内阻阻值r。闭合开关K，将滑动变阻器的滑片从最左侧开始缓慢向右滑动，理想电压表V1、V2、V3示数变化量的绝对值分别为、、，理想电流表A示数变化量的绝对值为，则下列说法正确的是（　　）
A．A的示数先减小后增大 B．V2的示数先减小后增大
C．与的比值大于r小于R D．滑片从最左端滑到正中央位置过程小于
【答案】A
【来源】2025届河南省开封市高三下学期第二次质量检测物理试卷
【详解】A．由题意，理想电压表内阻无穷大，相当于断路；理想电流表内阻为零，相当短路，所以滑动变阻器左右两部分电阻并联再与R串联，电压表V1、V2、V3分别测量R、路端电压和滑动变阻器左右两部分电阻并联电路的电压。当滑动变阻器滑片从最左侧开始缓慢向右滑动，接入电路的电阻先增大后减小，电路总电阻先增大后减小，则A的示数先减小后增大，A正确；
B．V2测量路端电压，电路总电阻先增大后减小，路端电压先增大后减小，则V2的示数先增大后减小，B错误；
C．V3测量滑动变阻器左右两部分电阻并联电路的电压，则有
则
故与的比值大于R，C错误；
D．滑片从最左端滑到正中央位置过程中，V3测量滑动变阻器左右两部分电阻并联电路的电压，则有
V2测量路端电压，所以有
可得
D错误。
故选A。
在如图所示的电路中，电源电动势为E，内阻为r，闭合开关S，在滑动变阻器。的滑片向下滑动的过程中，关于电压表和电流表示数的变化情况的判断中正确的是（ ）
A．电压表示数不变 B．电流表示数减小
C．电源总功率增大 D．电源内阻消耗的电功率减小
【答案】C
【来源】2025届吉林省东北三省教育教学联合体高三下学期3月联合模拟预测物理试题
【详解】AB．在滑动变阻器的滑片向下滑动的过程中，接入电路的阻值变小，即电路的总电阻变小，根据
可知电路的干路电流I增大，根据闭合电路欧姆定律有
可知，电路的路端电压U减小，即电压表示数变小，则定则电阻R的电流变小，根据
可知滑动变阻器的电流增大，即电流表示数增大，故AB错误；
C．电源总功率，干路电流I增大，可知电源总功率增大，故C正确；
D．电源内阻消耗的功率，干路电流I增大，可知电源内阻消耗的电功率增大，故D错误。
故选C。
题型4生活科技中的电路动态分析
在如图所示的电路中为压敏电阻，施加在压敏电阻表面的压力越大，其阻值越小；为定值电阻，电流表为理想电流表，电源电动势恒定不变。现增大压力，则（　　）
A．电流表示数减小 B．两端电压减小
C．电流通过的发热功率变大 D．电流通过的发热功率不变
【答案】C
【来源】2025届重庆市部分学校高三上学期12月大联考物理试卷
【详解】增大压力，则压敏电阻阻值减小，电路总电阻减小，根据闭合电路欧姆定律可知，电路总电流增大，路端电压减小，则电流表示数增大，通过的电流增大，所以两端电压增大，电流通过的发热功率变大。
故选C。
(24-25高三上·辽宁沈阳第二十中学·三模)压敏电阻的阻值会随所受压力的增大而减小，某同学利用压敏电阻设计了如图甲所示电路，将压敏电阻平放在电梯内，受压面朝上，在其上表面放一绝缘物块，电梯静止时电压表示数为，若在某个运动过程中，电压表的示数变化如图乙所示，下列说法正确的是（　　）
A．时间内电源的总功率变大 B．时间内物块处于超重状态
C．时间内电梯匀速运动 D．时间内物块处于失重状态
【答案】D
【来源】辽宁省沈阳市第二十中学2024-2025学年高三上学期三模物理试卷
【详解】AB．在时间内，电压表的示数从开始逐渐变大，则电路中的电流减小，总电阻变大，压敏电阻的阻值增大，则压敏电阻所受压力减小，电源的总功率变小，物块所受的重力大于支持力，物块加速度向下，则电梯内的物块处于失重状态，故AB错误；
C．在时间内，电压表的示数大于静止时的读数且保持不变，说明外电路电阻变大且保持不变，压敏电阻受压力减小，电梯的加速度向下且保持不变，则电梯处于匀变速直线运动状态，故C错误；
D．在时间内，电压表的示数大于静止时的示数，所以物块应该处于失重状态，故D正确。
故选D。
图示为一种自动测定油箱内油面高度的装置，装置中金属杠杆的一端接浮标（浮标与杠杆绝缘），另一端的触点P接滑动变阻器R，油量表由电流表改装而成。当汽车加油时，油箱内油面上升过程中，下列说法正确的是（　　）

A．电路中电流减小 B．两端电压减小
C．整个电路消耗的功率增大 D．电源输出功率一定增大
【答案】C
【来源】2024届四川省成都市高三第一次诊断性检测理科综合试题
【详解】A．当汽车加油时油箱内油面上升时，通过浮球和杠杆使触点P向下滑动，滑动变阻器R接入电路的电阻变小，整个电路的总电阻变小，电路中的电流变大，故A错误；
B．两端电压
由于电路中的电流变大，所以两端电压升高，故B错误；
C．整个电路消耗的功率
由于电路中的电流变大，所以整个电路消耗的功率增大，故C正确；
D．电源输出功率
当时，电源输出功率最大，因不知道电路中各个电阻的大小关系，所以无法判断电源输出功率的变化，故D错误。
故选C。
题型5含容电路中的物理量的变化和计算
如图所示，电源电动势为E，内阻不计，定值电阻的阻值分别为、，电容器的电容为C。闭合开关S，电路稳定后（　　）
A．通过电阻的电流为零
B．电容器所带电荷量为
C．断开S的瞬间，通过电阻的电流为
D．断开S后，通过电阻的电荷量为
【答案】C
【来源】2025届江苏省宿迁市高三下学期三模物理试卷
【详解】A．电路稳定后，根据闭合电路欧姆定律可知通过电阻的电流为
故A错误；
B．电容器两端电压等于电阻两端电压，则有
电容器所带电荷量为
故B错误；
C．断开S的瞬间，电容器与电阻构成回路进行放电，通过电阻的电流为
故C正确；
D．断开S后，电容器与电阻构成回路进行放电，则通过电阻的电荷量为，故D错误。
故选C。
如图，电路中电源电动势8V、内阻0.5Ω， 电流表内阻不计，R为定值电阻，M为电动机，P、Q两极板正对，间距为d。闭合开关S、S1电流表示数为3.2A，电子从P板以速度 v 垂直于极板射出，恰能到达两极板中央。再将S2闭合，稳定后电流表示数为4A。下列说法正确的是（　　）
A．电动机M的输出功率为6W
B．电动机M的绕线电阻为6Ω
C．定值电阻 R 消耗的功率减小18W
D．再让电子从P板以速度2v 垂直于极板射出，能到达Q板
【答案】D
【来源】2024届浙江省温州市高三下学期5月三模物理试题
【详解】AB．闭合开关S、S1时，电流表示数为，根据闭合电路欧姆定律可得
解得定值电阻的阻值为
再将S2闭合，稳定后电流表示数为，此时电动机M和定值电阻并联，两者电压相等，根据闭合电路欧姆定律，有
解得两者的电压为
通过定值电阻的电流为
通过电动机的电流为
因电动机为非纯电阻电路，则电动机的绕线电阻小于，电动机的输出功率小于，故AB错误；
C．闭合开关S、S1时，定值电阻 R 消耗的功率为
再将S2闭合，稳定后定值电阻 R 消耗的功率为
定值电阻 R 消耗的功率的变化为
因此定值电阻 R 消耗的功率减小，故C错误；
D．设电子从P板以速度2v 垂直于极板射出，运动的距离为，根据动能定理可得
由于极板间电压减小，则电场强度减小，联立解得
因此让电子从P板以速度2v 垂直于极板射出，能到达Q板，故D正确。
故选D。
如图所示电路中，电源电动势、内阻，定值电阻，电阻箱的阻值调到，滑动变阻器接入电路的阻值为，平行板电容器的电容，单刀双掷开关S与触点1连接。下列说法正确的是（　　）
A．若仅将的滑片向上滑动，电源效率增大
B．若仅将的滑片向上滑动，消耗的电功率增大
C．若仅将的阻值调大，电容器两极板间的电势差增大
D．若仅将开关S由触点1拨向触点2，通过的电荷量为：
【答案】D
【来源】2024届重庆市普通高中学业水平选择性考试高考模拟调研卷物理（四）
【详解】A．仅将R4的滑片向上滑动，电源外电阻减小，干路电流增大，电源效率
减小，故A错误；
B．R4消耗的电功率
当时，有最大值，仅将R4的滑片向上滑动时，，减小，即R4消耗的电功率减小，故B错误；
C．仅将R2的阻值调大，电容器两极板间的电势差不变，故C错误；
D．开关S与触点1连接时，电容器左极板带正电，电荷量
仅将开关S由触点1拨向触点2时，电容器右极板带正电，电荷量
因此，通过R3的电荷量
故D正确。
故选D。
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